بررسی تجربی تاثیر رژیم های مختلف نور قرمز و آبی بر روی سرعت رشد و میزان لیپید در کشت پیوسته میکروجلبک و ساینوباکتری

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

چکیده
در این مطالعه تأثیر نوردهی قرمز و آبی در کشت پیوسته دو گونه مختلف میکروجلبک کلرلا سوروکینیانا و سینیکوسیستیس مورد مطالعه قرار گرفت. مقایسه نورهای آبی و قرمز در گونه سینیکوسیستیس نشان داد که این گونه با استفاده از نور قرمز رشد مناسبی داشته ولی با استفاده از نور آبی رشد بسیار کندی از خود نشان می­دهد. با این وجود تفاوت چشمگیر در سرعت رشد، میزان لیپید و ترکیب درصد اسید چرب با استفاده از نور قرمز و آبی در گونه سینیکوسیستیس تقریباً یکسان بود. در مقابل سرعت رشد گونه کلرلا سوروکینیانا با استفاده از نور آبی کمی بیشتر از نور قرمز بود. میزان اسید چرب غیر اشباع C18:3 به طور چشمگیری در نوردهی قرمز بیشتر از نوردهی آبی بود. در مجموع با در نظر گرفتن میزان مصرف انرژی کمتر برای تأمین نور قرمز، این نور کارآمدی بیشتری نسبت به نور آبی در کشت میکروجلبک کلرلا سوروکینیانا دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


.1 Rezaei, M. R., Sayadi, M. H., Shabani M. (2016). Spirulina, a new way to remove greenhouse gases in the arid and semiarid climate of Iran.. Modares Journal of Biotechnology, 7(1), 20-30.
.2 Abedini Najafabadi, H., Malekzadeh, M., Jalilian, F., Vossoughi, M., Pazuki, G. (2015). Effect of various carbon sources on biomass and lipid production of Chlorella vulgaris during nutrient sufficient and nitrogen starvation conditions. Bioresource Technology, 180, 311-317.
.3 Schulze, P. S. C., Barreira, L. A., Pereira, H. G. C., Perales, J. A., Varela, J. C. S. (2014). Light emitting diodes (LEDs) applied to microalgal production. Trends in Biotechnology, 32(8), 422-430.
.4 Cheirsilp, B., Torpee, S. (2012). Enhanced growth and lipid production of microalgae under mixotrophic culture condition: Effect of light intensity, glucose concentration and fed-batch cultivation. Bioresource Technology, 110, 510-516.
.5 Yan, C., Zhao, Y., Zheng, Z., Luo, X. (2013). Effects of various LED light wavelengths and light intensity supply strategies on synthetic high-strength wastewater purification by Chlorella vulgaris. Biodegradation, 24(5), 721-732.
.6 Markou, G. (2014). Effect of Various Colors of Light-Emitting Diodes (LEDs) on the Biomass Composition of Arthrospira platensis Cultivated in Semi-continuous Mode. Applied Biochemistry and Biotechnology, 172(5), 2758-2768.
.7 Kang, Z., Kim., B. H., Ramanan, R., Choi, J. E., Yang, J. W., Oh, H. M., Kim, H. S. (2015). A cost analysis of microalgal biomass and biodiesel production in open raceways treating municipal wastewater and under optimum light wavelength. Microbiol. Biotechnol, 25, 109-118.
.8 Anderson, S. L., McIntosh, L. (1991). Light-activated heterotrophic growth of the cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC 6803: a blue-light-requiring process. Journal of bacteriology, 173(9), 2761-2767.
.9 Zavřel, T., Sinetova, M. A., Búzová, D., Literáková, P., Červený, J. (2015). Characterization of a model cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 autotrophic growth in a flat-panel photobioreactor. Engineering in Life Sciences, 15(1), 122-132.
.10 Bull, A. T. (2010). The renaissance of continuous culture in the post-genomics age. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 37(10), 993-1021.
.11 Teo, C. L., Atta, M., Bukhari, A., Taisir, M., Yusuf, A. M., Idris, A. (2014). Enhancing growth and lipid production of marine microalgae for biodiesel production via the use of different LED wavelengths. Bioresource Technology, 162, 38-44.
.12 D Das, P., Lei, W., Aziz, S. S., Obbard, J. P. (2011). Enhanced algae growth in both phototrophic and mixotrophic culture under blue light. Bioresource Technology, 102(4), 3883-3887.
.13 Kim, C. W., Sung, M.-G., Nam, K., Moon, M., Kwon, J.-H., Yang, J.-W. (2014). Effect of monochromatic illumination on lipid accumulation of Nannochloropsis gaditana under continuous cultivation. Bioresource Technology, 159, 30-35.
.14 Baba, M., Kikuta, F., Suzuki, I., Watanabe, M. M., Shiraiwa, Y. (2012). Wavelength specificity of growth, photosynthesis, and hydrocarbon production in the oil-producing green alga Botryococcus braunii. Bioresource Technology, 109, 266-270.
.15 Fledler, B., Broc, D., Schubert, H., Rediger, A., Börner, T., Wilde, A. (2004). Involvement of Cyanobacterial Phytochromes in Growth Under Different Light Qualitities and Quantities. Photochemistry and Photobiology, 79(6), 551-555.
.16 van Alphen, P., Abedini Najafabadi, H., Branco dos Santos, F., Hellingwerf, K. J. (2018). Increasing the Photoautotrophic Growth Rate of Synechocystis sp. PCC 6803 by Identifying the Limitations of Its Cultivation. Biotechnology Journal, 13(8), 1700764.
.17 Skau, L. F.; Andersen, T.; Thrane, J.-E.; Hessen, D. O. (2017). Growth, stoichiometry and cell size; temperature and nutrient responses in haptophytes. PeerJ, 5, e3743-e3743.
.18 Bligh, E. G., Dyer W. J., (1959). A rapid method of total lipid extraction and purification. Canadian journal of biochemistery physiology, 37(8), 911-917.
.19 Han, B.-P., Virtanen, M., Koponen, J., & Straškraba, M. (2000). Effect of photoinhibition on algal photosynthesis: A dynamic model. Journal of Plankton Research, 22(5), 865-885.
.20 Xia, L., Huang, R., Li, Y., & Song, S. (2017). The effect of growth phase on the surface properties of three oleaginous microalgae (botryococcus sp. Facgb-762, chlorella sp. Xj-445 and desmodesmus bijugatus xj-231). PLOS ONE, 12(10), e0186434.
.21 Baroni, É. G., Yap, K. Y., Webley, P. A., Scales, P. J., & Martin, G. J. O. (2019). The effect of nitrogen depletion on the cell size, shape, density and gravitational settling of nannochloropsis salina, chlorella sp. (marine) and haematococcus pluvialis. Algal Research, 39, 101454.